Localisation et cartographie - Fiche de révision¶
1. La géolocalisation par satellite¶
Principe : trilatération - le récepteur calcule sa distance à au moins 4 satellites pour déterminer sa position.
- distance = vitesse de la lumière × temps de trajet du signal
- 3 satellites = position 3D (latitude, longitude, altitude)
- 4e satellite = correction de l'erreur d'horloge
| Système | Origine | Précision |
|---|---|---|
| GPS | États-Unis | 5-10 m |
| Galileo | Union européenne | ~1 m |
| GLONASS | Russie | ~5 m |
| BeiDou | Chine | ~5 m |
2. Coordonnées géographiques¶
- Latitude : angle par rapport à l'équateur (-90° S à +90° N)
- Longitude : angle par rapport au méridien de Greenwich (-180° O à +180° E)
| Format | Exemple (Paris) |
|---|---|
| Degrés décimaux (DD) | 48.8566, 2.3522 |
| Degrés Minutes Secondes (DMS) | 48° 51' 23.8" N, 2° 21' 7.9" E |
Conversion DMS → DD : degrés + minutes/60 + secondes/3600
3. Le protocole NMEA¶
Trame type : $GPGGA,064036,4836.5375,N,00221.3245,E,1,04,3.2,73.0,M,...
Champs principaux : heure UTC, latitude, longitude, nombre de satellites, altitude.
Conversion latitude NMEA : 4836.5375 = 48° + 36.5375'/60 = 48.6089°
4. Cartes numériques¶
Structure en couches : fond de carte, réseau routier, bâtiments, transports, points d'intérêt, données temps réel.
Zoom cartographique = choix éditorial (pas un simple agrandissement).
| OpenStreetMap | Google Maps | |
|---|---|---|
| Données | Libres | Propriétaires |
| Contributeurs | Bénévoles | |
| Philosophie | Collaborative | Commerciale |
Géoportail (IGN) : cadastre, cartes historiques, risques naturels.
5. Calcul d'itinéraires¶
Le réseau routier = graphe pondéré (sommets = carrefours, arêtes = routes, poids = distance/temps/coût).
| Critère | Poids des arêtes |
|---|---|
| Le plus court | Distance (km) |
| Le plus rapide | Durée (min) |
| Le moins cher | Coût (euros) |
Algorithme de Dijkstra : explore les voisins, valide le sommet de plus petit coût, répète jusqu'à la destination.
6. Métadonnées EXIF¶
Les photos contiennent des infos invisibles : date, modèle, coordonnées GPS, résolution.
Risque : publier une photo = potentiellement partager sa position.
Protection : désactiver la géolocalisation, supprimer les métadonnées avant partage.
7. Dates clés¶
| Date | Événement |
|---|---|
| 1957 | Spoutnik (premier satellite) |
| 1995 | GPS pleinement opérationnel |
| 2004 | Création d'OpenStreetMap |
| 2005 | Lancement de Google Maps |
| 2016 | Galileo en service |
Vocabulaire essentiel¶
| Terme | Définition rapide |
|---|---|
| GPS | Système de géolocalisation par satellite américain |
| Galileo | Système européen, plus précis (~1 m) |
| Trilatération | Calcul de position par distances à plusieurs satellites |
| Latitude/Longitude | Coordonnées angulaires d'un point sur Terre |
| NMEA | Protocole standard de transmission GPS |
| Graphe pondéré | Réseau avec un coût sur chaque lien |
| Dijkstra | Algorithme de plus court chemin |
| EXIF | Métadonnées invisibles dans les photos |
| OpenStreetMap | Cartographie libre et collaborative |